【題目】質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上．平衡時(shí)，彈簧的壓縮量為x0，如圖所示．一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連．它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)．已知物塊質(zhì)量也為m時(shí)，它們恰能回到O點(diǎn)．若物塊質(zhì)量為2m，仍從A處自由落下，則物塊與鋼板回到O點(diǎn)時(shí)，還具有向上的速度．求物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離？

【答案】．

【解析】

物塊與鋼板碰撞時(shí)的速度由機(jī)械能守恒，得 ①

設(shè)v1表示質(zhì)量為m的物塊鋼板碰撞后一起向下運(yùn)動(dòng)的速度，因碰撞時(shí)間極短，系統(tǒng)所受外力遠(yuǎn)小于相互作用的內(nèi)力，符合動(dòng)量守恒，故有mv0=2mv1②

設(shè)剛碰完時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，當(dāng)他們一起回到O點(diǎn)時(shí)，彈簧無(wú)形變，彈簧勢(shì)能為零，根據(jù)題意，由機(jī)械能守恒得 ③

設(shè)v2表示質(zhì)量為2m的物塊與鋼板碰后開(kāi)始一起向下運(yùn)動(dòng)的速度，由動(dòng)量守恒，則有

2mv0=3mv2④

設(shè)剛碰完時(shí)彈簧勢(shì)能為Ep′，它們回到O點(diǎn)時(shí)，彈性勢(shì)能為零，但它們?nèi)岳^續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)速度為v2，則由機(jī)械能守恒定律得⑤

在上述兩種情況下，彈簧的初始?jí)嚎s量都是x0，故有Ep′=Ep⑥

當(dāng)質(zhì)量為2m的物塊與鋼板一起回到O點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為零，物塊與鋼板只受到重力的作用，加速度為g，一過(guò)O點(diǎn)，鋼板受到彈簧向下的拉力作用，加速度大于g，由于物塊與鋼板不粘連，物塊不可能受到鋼板的拉力，其加速度仍為g，方向向下，故在O點(diǎn)物塊與鋼板分離．分離后，物塊以速度v豎直上升，由豎直上拋?zhàn)畲笪灰乒降?/span> ，而 所以物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)距O點(diǎn)的距離．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣的光滑離心軌道，一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下（小球的重力大于所受的電場(chǎng)力）．

（1）已知小球的質(zhì)量為m，電量大小為q，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，斜軌道的傾角為α，求小球沿斜軌道下滑的加速度的大�。�

（2）若使小球通過(guò)半徑為R的圓軌道頂端的B點(diǎn)時(shí)不落下來(lái)，求A點(diǎn)距水平地面的高度h至少應(yīng)為多大？

（3）若小球從斜軌道h=5R處由靜止釋放．假設(shè)其能夠通過(guò)B點(diǎn)，求在此過(guò)程中小球機(jī)械能的改變量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩車(chē)某時(shí)刻由同一地點(diǎn)，沿同一方向開(kāi)始做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，得到兩車(chē)的位移－時(shí)間圖象，即x－t圖象如圖所示，則

A. 剛出發(fā)時(shí)，甲車(chē)速度小

B. t1時(shí)刻，兩車(chē)相遇

C. t2時(shí)刻，乙車(chē)速度大

D. 0～t2時(shí)間內(nèi)，甲車(chē)通過(guò)的距離大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某汽車(chē)在啟用ABS剎車(chē)系統(tǒng)和不啟用ABS剎車(chē)系統(tǒng)緊急剎車(chē)時(shí)，其車(chē)速與時(shí)間的變化關(guān)系分別如圖中的甲、乙圖線(xiàn)所示。緊急剎車(chē)過(guò)程中

A. 0～t1，啟用ABS的平均速度比不啟用ABS的小些

B. 0～t1，啟用ABS的加速度比不啟用ABS的大些

C. 0～t2，啟用ABS的平均速度比不啟用ABS的大些

D. t1～t2，啟用ABS的加速度比不啟用ABS的小些

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊水平放置的平行正對(duì)的金屬板a、b分別與電池兩極相連，開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合，發(fā)現(xiàn)在距兩板距離相等的P點(diǎn)有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，并將b板向下平移一小段距離，穩(wěn)定后，下列說(shuō)法中正確的是

A. 液滴將加速向下運(yùn)動(dòng)

B. 液滴將保持不動(dòng)

C. P點(diǎn)電勢(shì)升高，液滴在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能減少

D. P點(diǎn)電勢(shì)升高，液滴在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車(chē)，B為砝碼及砝碼盤(pán)，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車(chē)通過(guò)紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電。小車(chē)A的質(zhì)量為m1，砝碼及砝碼盤(pán)B的質(zhì)量為m2。

【1】下列說(shuō)法正確的是 。

A. 每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B. 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車(chē)后接通電源

C. 本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D. 在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖象

【2】實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)

量得到的a- F圖像，可能是圖中的圖線(xiàn) 。(選填“甲”、

“ 乙”、“ 丙”)

【3】如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。由此可求得小車(chē)的加速度大小 m/s2。（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖,水平放置的平行金屬板 A、B,間距為 d,板長(zhǎng)為 4d.現(xiàn)有一電荷量為 q、質(zhì)量為 m 的 帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)沿兩板中心線(xiàn)以某一初速度水平射入,當(dāng)兩板間加上某一恒定電壓時(shí),若 A 板接 正極時(shí),該質(zhì)點(diǎn)就沿兩板中心線(xiàn)射出;若 A 板接負(fù)極時(shí),該質(zhì)點(diǎn)就射到 B 板距左端為 d 的 C 處. 質(zhì)點(diǎn)重力不能忽略,重力加速度為 g,空氣阻力不計(jì).求:

(1)所加恒定電壓的大小; (2)質(zhì)點(diǎn)射入兩板時(shí)的初速度;

(3)當(dāng) A 接正極時(shí),為使該帶電質(zhì)點(diǎn)能夠從兩板間射出,求兩板所加電壓 U 的范圍.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】O為地球球心，半徑為R的圓是地球赤道，地球自轉(zhuǎn)方向如圖所示，自轉(zhuǎn)周期為T，觀察站A有一觀測(cè)員在持續(xù)觀察某衛(wèi)星B，某時(shí)刻觀測(cè)員恰能現(xiàn)察到衛(wèi)星B從地平線(xiàn)的東邊落下，經(jīng)的時(shí)間，再次觀察到衛(wèi)星B從地平線(xiàn)的西邊升起．已知∠BOB′=α，地球質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力常量為G，則（　　）

A. 衛(wèi)星B繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為

B. 衛(wèi)星B繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為

C. 衛(wèi)星B離地表的高度為

D. 衛(wèi)星B離地表的高度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是滑雪場(chǎng)的一條雪道。 質(zhì)量為 60kg 的某滑雪運(yùn)動(dòng)員由 A 點(diǎn)沿圓弧軌道滑下，在 B 點(diǎn)以 10m/s 的速度水平飛出， 落到了傾斜軌道上的 C 點(diǎn)（ 圖中未畫(huà)出）。 不計(jì)空氣阻力， θ＝37° ， g＝10m/s2， 則下列判斷正確的是

A. 該滑雪運(yùn)動(dòng)員騰空的時(shí)間為 0.75s

B. BC 兩點(diǎn)間的落差為 11.25m

C. 落到 C 點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為 9000W

D. 若該滑雪運(yùn)動(dòng)員從比 A 點(diǎn)稍低處滑下， 落到 C 點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角變小

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同步練習(xí)冊(cè)答案